国内外闸板防喷器液压锁紧装置发展及应用研究

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1、闸板防喷器液压锁紧装置发展及应用研究基金项目：中石油集团应用基础研究计划（06A20201）朱海燕1刘清友1肖晓华1陈绍伟2（1.西南石油大学机电工程学院四川成都6105002.四川石油管理局检测中心四川广汉）摘要：液压锁紧装置是锁紧防喷器闸板，实现可靠封井的一种专用井口安全设备。以笔者参与塔里木油田井控手册编写工作，在油田现场工作半年的知识经验以及国内外资料的搜集为基础，本文分别介绍目前国内外闸板防喷器液压锁紧装置的发展现状。国外液压锁主要以Cameron的斜面活塞楔面自锁、Shaffer的楔面锁块自锁和Hydril的单向棘齿防逆转结构为主，国内主要以楔

2、面活塞自锁和楔面锁块自锁为主。通过国内外对比阐述了国内液压锁紧装置存在的不足，提出改进意见，对实现油气田钻井安全生产，提高我国井控装置的自动化水平，有着重要的现实意义。关键词：闸板防喷器，液压锁紧装置，楔面自锁，单向棘齿CurrentStatusoftheDevelopmentonrampreventerhydrauliclockingdeviceZHUHai-yan1,LIUQinq-you1,XIAOXiao-hua1,CHENShao-wei2(1.CollegeofMechatronics,SouthwestPetroleumUniversity,

3、ChengduSichuan610500,China2.GuanghanSichuan610500,China)Abstract:Rampreventerlockingdeviceisaprivateequipmentforautomaticlockingrampreventertemporarilyandkillingwellreliably.Basedontheknowledgeofwellcontrolhandbookcomposed,theexperienceofoil-fieldworkingforhalfayearandthecollectio

4、nofinformationhomeandabroad,currentstatusofthedevelopmentonrampreventerisanalyzed.ThedeviceofabroadismainlyCameron’spistonwedgelockdevice,Shaffer’schockwedgelockdeviceandHydril’sunidirectionalratchetdevice,thedomesticdeviceispistonwedgelockdeviceandchockwedgelockdevice.Formthecomp

5、arisonbetweenthedeviceofhomeandabroad,thedisadvantageoftheinternaldeviceiselaborated,moreoverproposingtherecommendation,thesecandopracticalsignificancetorealizethesafedrilling,enhancingtheautomationofourwell-controlledequipments.Keywords：rampreventer；hydrauliclockingdevice；wedgelo

6、ck；unidirectionalratchet1引言防喷器是油气钻井过程中的一种专用井口安全设备，是控制井底压力，实现油气田钻井安全生产的重要保证。在钻井过程中，由于地层压力不易预测，地质情况复杂，当钻遇高压油气层或钻井液泥浆受到地层流体污染而密度降低，井底压力超过钻井液泥浆柱的压力时，高压油气流就会侵入井筒发生井涌或井喷等恶性钻井事故，防喷器应迅速启动关井。此时防喷器一旦失效，将导致井喷等恶性事故，造成设备损坏和人员伤亡。防喷器锁紧装置就是在防喷器关井后，锁紧防喷器闸板，防止闸板在井内波动的压力作用下向外运动，保证防喷器封井的稳定性和可靠性。闸板防喷器

7、锁紧装置分为手动锁紧装置和液压锁紧装置两种[19]。因受到钻机空间的限制，以及防喷器组合大小的影响，手动锁紧装置安装、操作比较困难；其次手动锁紧防喷器操作劳动强度大、速度慢，不能及时有效的控制井口，延误井控时间，容易造成井喷事故。现有的手动锁紧装置已经无法实现满足现场的使用要求，因此近几年国内各油田所引进的防喷器普遍采用液压锁紧。液压锁紧装置体积小、操作方便，在防喷器关井后，能够在短时间内迅速锁紧防喷器闸板，工作平稳可靠[16-18]。2国外闸板防喷器液压锁紧装置发展现状国外从20世纪60年代就已经开始防喷器液压锁紧装置的研制工作，液压锁紧装置类型丰富、功

8、能强大、可靠性强，按照锁紧方式主要分为楔面自锁结构和单向棘齿防逆转